檸檬酸根與三價(jià)鐵耦合強(qiáng)化苯酚厭氧降解.pdf

1、苯酚是一種具有毒性的有機(jī)污染物，其高效降解一直為人們所研究。據(jù)報(bào)道，純培養(yǎng)下，GS-15能夠在厭氧條件下以氧化鐵作為電子受體降解苯酚，然而三價(jià)鐵能否加快苯酚的降解并沒有得到驗(yàn)證，而且混菌體系下微生物能否以氧化鐵和其他三價(jià)鐵化合物作為電子受體降解苯酚也有待證實(shí)。共代謝原理可以被用于促進(jìn)苯酚降解，但研究較少，且多以葡萄糖為共代謝底物，降解速率提高幅度也十分有限。
　　本研究在厭氧混菌體系下，探索檸檬酸鐵、四氧化三鐵、氧化鐵和氫氧化鐵對(duì)

2、苯酚降解的影響，并比較檸檬酸根與葡萄糖分別作為共代謝底物對(duì)于苯酚降解的促進(jìn)作用?？梢缘玫揭韵陆Y(jié)論:
　　1、檸檬酸鐵的添加能夠有效促進(jìn)苯酚在厭氧甲烷化條件下的降解，能夠在間歇式靜置運(yùn)行的條件下，使100mg/L的苯酚在四天內(nèi)去除率達(dá)到100％，且將苯酚濃度突然提升至380mg/L時(shí)，檸檬酸鐵能夠很好抵抗沖擊負(fù)荷，保持較高的苯酚降解速率，7天內(nèi)去除率93.93％;而沒有添加檸檬酸鐵的空白對(duì)照組，苯酚濃度100mg/L時(shí)，4天的去除率

3、僅為36.69％，苯酚濃度380mg/L時(shí)，7天的去除率僅為26.94％。添加四氧化三鐵和三氧化二鐵的實(shí)驗(yàn)組在苯酚濃度為100mg/L時(shí)，苯酚降解速率與空白對(duì)照組基本相同，而當(dāng)苯酚濃度為380mg/L時(shí)，添加四氧化三鐵和三氧化二鐵的實(shí)驗(yàn)組分別比空白對(duì)照組高12.18％和9.85％，說明鐵氧化物可以增加抗沖擊負(fù)荷的能力。氫氧化鐵單獨(dú)存在時(shí)嚴(yán)重抑制了苯酚的降解和生物氣的產(chǎn)生，而當(dāng)與檸檬酸鈉同時(shí)存在時(shí)，可以極大的促進(jìn)苯酚的降解。
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4、、在厭氧條件下，異化鐵還原菌可以三價(jià)鐵作為電子受體降解苯酚，降解過程中，二價(jià)鐵在前三天有一個(gè)快速的積累，二價(jià)鐵濃度最高可達(dá)158mg/L，之后二價(jià)鐵濃度逐漸下降并穩(wěn)定30mg/L左右，這種趨勢(shì)也與CH4和CO2的產(chǎn)生一致，前三天快速產(chǎn)生氣體，并基本達(dá)到最大值，之后保持穩(wěn)定。該研究還證明了苯酚在厭氧條件下，是經(jīng)過磷酸單苯酯進(jìn)行降解的。
　　3、苯酚初始濃度為150mg/L時(shí)，葡萄糖、檸檬酸鈉、檸檬酸鐵和檸檬酸鈉+Fe(OH)3作為共

5、代謝基質(zhì)降解苯酚，12天的去除率分別為12.39％、35.77％、48.24％和74.32％;而當(dāng)苯酚濃度為270mg/L時(shí)，上述實(shí)驗(yàn)組5天的苯酚去除率分別為34.35％、60.14％、84.59％和97.05％。這說明檸檬酸根和三價(jià)鐵的同時(shí)存在，能進(jìn)一步提高苯酚的降解效果，且不溶性三價(jià)鐵化合物比溶解性的三價(jià)鐵化合物效果更好。
　　4、通過高通量測(cè)序，對(duì)苯酚降解體系的微生物群落從門、綱、目、科、屬、種六個(gè)水平進(jìn)行分析，結(jié)果表明，三

6、價(jià)鐵的存在的確增加苯酚降解菌的豐富度，以門水平為例，Proteobacteria和Firmicutes門里都含有多種具有苯酚降解功能的菌，而添加檸檬酸鐵、四氧化三鐵、氧化鐵、氫氧化鐵的實(shí)驗(yàn)組和空白實(shí)驗(yàn)組中，Proteobacteria和Firmicutes門豐度之和分別為46.56％、45.22％、36.92％、29.15％和34.74％，這也與苯酚降解情況一致。此外，通過微生物多樣性分析結(jié)果得出，三價(jià)鐵的存在提高了厭氧體系中微生物的多